如今智能建筑如何利用物联网
在流行文化中，幻想的虚拟助手可以根据需要操纵建筑，经常让观众看得心潮澎湃。君不见，钢铁侠的 J.A.R.V.I.S，或是《杰特森一家》的家中，许多技术都似乎是未来遥不可及的幻想。
但在过去的几十年里，传感器、人工智能和物联网 (IoT) 的技术进步，使得智能建筑的幻想接近现实。
如今，世界各地的智能建筑都在利用先进的智能建筑技术来提升效率、提高人类生产力、实现最先进的安全性并降低维护成本。
本文介绍了物联网在智能建筑中三种令人惊喜的应用方式，并深入探讨了全球最智能的一些建筑背后的技术。
物联网建筑系统技术
无论建筑系统是否“智能”，可靠性和维护都至关重要。如果您曾经在摩天大楼里为唯一能用的电梯前排过长队，您就能体会到这一点。全球几乎所有智能建筑都利用预测性维护技术，确保这些关键建筑系统最大限度地提高其可靠性。预测性维护应用，如物联网连接的振动传感器、加速度计和温度传感器，可以识别系统、子系统甚至单个组件内的运行异常情况。
这些预测性维护应用通常是为其监测的各建筑系统定制的技术，然后通过物联网整合到大型建筑管理系统 (BMS) 中。这意味着它们都连接到一个集中的报告和分析网络，供技术人员和建筑工程师无缝访问。
例如，商用暖通空调机组通常由数十个电机、风扇、泵和复杂的子系统组成，可以通过专用监测系统进行独立监测。随后，每个机组的监测系统可以汇聚到一个更大的建筑物监测系统 (BMS) 中，该系统可以智能检测和预测异常情况，通知维护人员，并限制安全关键设备的停机时间。
此外，电梯系统的预测性维护可以最大限度地提高其可靠性，并增加乘客的安全性。在超高层智能建筑中，例如配备 57 部独立电梯的 163 层迪拜塔，电梯系统对建筑的安全和运行至关重要。2010 年 2 月，哈利法塔第 124 层的观景台因供电问题关闭了两个月，当时游客被困在楼层之间达 45 分钟。
智能建筑中的物联网预测性维护技术对安全性和可操作性至关重要，通常使这些系统成为首批加装到原有建筑中的智能建筑技术。
智能建筑中的能源管理技术
国际能源署 (IEA) 估计，2019 年建筑行业消耗了 130 EJ（36 万亿千瓦时）的电力。自然，智能建筑解决方案旨在利用主动能源管理系统降低能耗并提高产量。智能建筑能源管理系统利用物联网应用，连接能源管理传感器、执行器和设备，以便集中式软件可以管理一切。
这种物联网框架通常由人工智能技术提供支持，人工智能技术可以学习建筑的运转方式，并优化其设施系统，使其在几乎没有人工干预的情况下运行。全球建筑物中有许多不同类型的能源管理系统，每种系统都有不同的能源管理需求。
例如，荷兰的 The Edge 大楼被认为是世界上“最绿色”的建筑之一，该建筑的物联网网络中集成了 28,000 多个传感器。这些传感器覆盖许多不同的预测性维护应用和建筑子系统，为整个建筑提供最大的能效。
Edge 获得了 BREEAM（建筑研究机构环境评估法）98.36% 的评级，被认为是地球上最具能源创新性的建筑。该建筑旨在最大限度地利用太阳辐射。朝北的立面由一个多层玻璃中庭组成，让充足的日光进入建筑物内部，以获得自然光。南面是发电的太阳能电池板和混凝土墙，可吸收和留住热量，同时为内部空间提供阴凉。
如果该建筑吸收了多余的能量，这些能量就会被转移到其 400 英尺深的含水层热能储存 (ATES) 系统中，以便在较冷的月份用于供暖。控制太阳能电池板和 ATES 系统的传感器集成到建筑的物联网网络中，以优化建筑能耗。
此外，Edge 的照明系统由 6,000 个通过以太网电缆供电（和监测）的低能耗 LED 灯具组成。这些灯具包含运动检测、温度和光传感器。它们集成到建筑的网络和数据分析平台中，以便不断优化。
智能能源管理物联网应用，如用于 The Edge 的应用，旨在未来彻底改变全球建筑能耗。
建筑物中的智能人员管理
智能人员管理可能是智能建筑中最先进的物联网技术，最近已集成到全球最先进的建筑物中。通过监测和优化建筑物居住者的居住地，物联网人员管理技术旨在最大限度地减少建筑物居住者的能源使用，同时与必要的合作者一起优化生产力。
在多伦多，思科加拿大总部拥有最先进的人员管理系统，将人员、流程、数据和事物连接到一个单一的融合网络，以优化工作环境。在这座思科大楼里，没有指定的办公桌或办公室，而是根据您的时间表、已知的合作者和其他占用情况告诉您该坐在哪里。
这一概念允许临时使用庞大的总部大楼，从而可以“关闭”不需要使用的空间和楼层，节省大楼运营成本。随着物联网建筑网络的革命性集成，个人可以利用个人智能手机应用程序来集成他们的工作日历，设置工作环境的偏好，甚至定制温度和照明风格，以根据自己的喜好自动调整。
建筑物也是动态的。墙壁可以自动移动，以调整占用情况，以举办不同规模的会议。该设施配备智能近距传感器，用户只需知道自己的智能手机就在附近，就可以通过大楼内的任何设备参加虚拟会议。每个房间都配备人员跟踪传感器，以了解有多少人占用空间，并自动调整温度、湿度和照明设置以适应占用情况。
在一些智能建筑中，停车位会根据典型的到达和离开时间自动分配，以最大限度地减少交通堵塞。电梯系统根据目的地楼层的要求运行，以减少不必要的电梯使用并简化乘客的出现。
归根结底，智能建筑中用于人员管理的物联网应用旨在为居住者提供灵活性，同时平衡建筑效率和使用需求。
物联网在现代智能建筑中的应用
物联网 (IoT) 融入到现代智能建筑中。物联网目前用于以下用途：监测综合体建筑基础设施系统的效率，根据占用情况优化照明系统的能耗，根据需要优化电梯活动，控制绿色能源系统等等。
在阿拉伯联合酋长国，于 2022 年 5 月开放的 Bee'ah 总部，据说正在测试首款基于人工智能的智能礼宾服务。该系统可以帮助完成员工和访客预约、大楼导航、叫车等等，这与 J.A.R.V.I.S. 系统的功能惊人地相似。
尽管如此，物联网智能建筑解决方案显然是能源和人类效率的未来之路。毫无疑问，物联网离进一步实现更多尚未实现的创新技术也不远了。